Optimization of Welding Parameters of AISI 431 and AISI 1020 Joints Joined by Friction Welding Using Taguchi Method

Authors : Mehmet Şükrü ADİN, Bahattin İŞCAN, Şehmus BADAY

Pages : 453-470

Doi:10.35193/bseufbd.1075980

View : 17 | Download : 7

Publication Date : 2022-06-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Martensitik paslanmaz çelik AISI 431 ve düşük karbonlu çelik AISI 1020 birçok farklı endüstride birlikte kullanılan malzemelerdir. Ancak bu malzemeleri kaynak ederken (Fusion welding) önemli sorunlarla karşılaşılmaktadır. Bu nedenle, birbirine benzemeyen bu metalleri birleştirmek için sürtünme kaynağı işlemi (Solid-state welding) kullanılmaktadır. Bu malzemelerin sürtünme kaynağı ile birleştirilmesi konusunda çok az çalışma bulunmaktadır. Bu yüzden, birbirine benzemeyen bu çelik çiftlerinin sürtünme kaynağı ile birleştirilmesinde kullanılan kaynak parametrelerinin optimizasyonu büyük önem taşımaktadır. Ayrıca sürtünme kaynağı parametrelerine bağlı faktörlerin etkilerinin iyi anlaşılması gerekmektedir. Bu çalışmada, AISI 431 ve AISI 1020 çelik çubuklar sürtünme kaynağı ile başarılı bir şekilde birleştirilmiş, kaynak parametrelerinin çekme mukavemeti ve eksenel kısalma üzerindeki etkileri araştırılmış ve kaliteli kaynak bağlantıları elde etmek için Taguchi yöntemi kullanılarak kaynak parametreleri optimize edilmiştir. Çalışmanın deneysel sonuçları, bağlantıların en yüksek çekme dayanımının (573.32 MPa) %54.53, en düşük çekme dayanımından (370.99 MPa) daha yüksek olduğunu, en yüksek eksenel kısalmanın (23.18 mm) %650.16, en düşük eksenel kısalmadan (3,09 mm) daha yüksek olduğunu göstermiştir. Ortalama eksenel kısalma ve ortalama çekme mukavemeti için optimal parametreler A3B1C3 ve A3B3C2 olarak belirlendi; ve sırasıyla, eksenel kısalma ve çekme mukavemeti için en yüksek yüzde katkıdeğerleri %51.55 (dönme hızı) ve %63.90 (dönme hızı); ortalama eksenel kısalma ve ortalama çekme dayanımları için R2 değerleri %97 ve %99.3 olarak bulunmuştur.
Keywords : Sürtünme Kaynağı, Optimizasyon, Taguchi Yöntemi, AISI 431, AISI 1020